Question

【題目】“五一”假期，小張一家開車到百色旅游，汽車（包括車上的人和物品）質(zhì)量為1.6×103kg，車輪與地面的總接觸面積為0.08m2 ． 當(dāng)汽車以80km/h的速度在平直路面勻速行駛時，汽車發(fā)動機(jī)的牽引力為1000N，效率為30%，汽油的熱值為4.6×107J/kg（假設(shè)汽油完全燃燒）．求：
（1）汽車靜止時對水平路面壓力的大小．
（2）汽車以80km/h的速度勻速行駛0.5h，汽車行駛的路程．
（3）若汽車按照這種方式行駛，小張家到百色的路程為138km，往返一次汽車牽引力做的功是多少？至少要給汽車加多少kg的汽油？

Answer 1

【答案】
（1）汽車靜止時對水平路面的壓力：

F=G=mg=1.6×103kg×10N/kg=1.6×104N

答：汽車靜止時對水平路面壓力為1.6×104N

（2）由v= 得，汽車行駛的路程：

s=vt=80km/h×0.5h=40km

答：汽車行駛的路程為40km

（3）汽車往返一次牽引力做的功W=Fs總=2Fs=2×103N×1.38×105m=2.76×108J，

由η= ×100%，得Q放= = =9.2×108J，

由Q放=mq，得m= = =20kg

答：汽車往返一次汽車牽引力做的功是2.76×108J； 至少要給汽車加20kg的汽油

【解析】（1）已知汽車（包括車上的人和物品）質(zhì)量，可求汽車的總重力，根據(jù)靜止在水平面上的物體對水平面的壓力等于其自身重力，可知其對水平路面的壓力大小；（2）已知汽車行駛的時間和速度，利用速度公式變形可求得汽車行駛的路程；（3）已知牽引力和行駛的路程，利用W=Fs得到牽引力往返一次所做的功；已知牽引力所做的功和發(fā)動機(jī)的效率，利用Q= 可以得到汽油放出的熱量；最后，已知汽油產(chǎn)生的熱量和汽油的熱值，利用m= 得到汽油的質(zhì)量．
【考點精析】掌握壓力及重力與壓力的區(qū)別和功的計算是解答本題的根本，需要知道壓力：指垂直作用在物體表面上的力．壓力的作用效果是使物體發(fā)生形變；功的計算公式：W = F S；F 表示力，單位：牛( N ) ． S 表示距離，單位：米（m）W表示功， 功的單位就是牛· 米 ． 叫作焦耳．即：1 J = 1N·m．